在学习碱的化学性质时,某小组同学进行了如图所示的实验。
Ⅰ.探究碱的化学性质
①实验甲,随着稀盐酸的不断滴入,观察到溶液由红色变为无色;
②实验乙滴加氢氧化钠溶液后,观察到的气球变鼓;
③实验丙观察到试管内有白色沉淀产生,发生反应的化学方程式为(1)。
Ⅱ.探究废液成分
实验结束后,同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中,最终看到废液浑浊并呈红色,由此产生疑问。
【提出问题】废液中含有哪些物质?
【查阅资料】BaCl2溶液呈中性且Na2CO3 +BaCl2 ==BaCO3↓ +2NaCl
【讨论交流】
①废液中一定含有的物质:碳酸钙、指示剂、水和(2);
②还含有能使废液呈碱性的物质,同学们有如下猜想:
猜想1:碳酸钠;
猜想2:氢氧化钠;
猜想3:氢氧化钠和碳酸钠;
猜想4:氢氧化钠和氢氧化钙。
【查阅资料】BaCl2溶液呈中性,Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
【实验设计】
同学们认为需要先验证猜想4是否成立,所需要的试剂是(3)。
若猜想4不成立,则需要进行后续实验,请你完成表格。
实验操作 预计现象 预计结论
_______(4)__________ _________(5)__________ 猜想1正确
若没有白色沉淀,溶液呈红色 猜想2正确
_________(6)____________ 猜想3正确
【进行实验】同学们进行实验,通过观察实验现象,得出了猜想2成立。
【反思拓展】分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余。
覃昉在完成了对蜡烛生成物的探究后,她继续探究了天然气(主要成分甲烷—CH4)燃烧后的生成物是否有水和二氧化碳生成的实验。
(1)请你帮她完成下表:
猜想 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
天然气燃烧后有水生成 |
点燃天然气, ,并观察现象。 |
天然气燃烧后生成物中有水 |
|
天然气燃烧后有二氧化碳 生成 |
点燃天然气, ,并观察现象。 |
(2)在此探究实验中你还可以得出的结论有。
某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物的成分进行探究。
【查阅资料】
﹡在高温条件下,一氧化碳和氧化铁可能生成铁、氧化亚铁、四氧化三铁。
﹡铁的氧化物都能与稀盐酸、稀硫酸反应,其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色,只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢?
【进行猜想】(1)小明认为黑色粉末A全部是铁粉。请写出铁粉与CuSO4溶液反应的化学方程式。
(2)根据上述实验流程,小华认为小明的猜想是错误的,理由是。
(3)小华提出了他的猜想,请你结合所学知识进行猜想。
小华猜想:黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成。
你的猜想:。
【实验探究】请将你的猜想设计一套完整的实验方案。
猜想 |
实验操作 |
可能的现象 |
结论 |
小华猜想 |
取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 |
粉末全部被吸引 |
猜想正确 |
你的猜想 |
你的猜想 正确 |
【实际应用】某钢铁厂每天需消耗2000吨含氧化铁80%的赤铁矿石,该厂理论上可日产含铁96%的生铁多少吨?(写出具体的计算过程)
小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。
(一)成分的确定
三位同学都作出以下的猜想:①可能是NaOH;②可能是Na2CO3;③可能是NaOH与Na2CO3的混合物.做出②③猜想的依据是(化学方程式表示)。
为了验证①②③猜想,他们分别做了下面的实验。
(1)小刚取少量白色粉末于试管中,再滴加稀HCl,有气泡产生,由此可推出白色粉末中一定含有,肯定猜想 (填序号)是错误的。
(2)小军又取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加酚酞试液,溶液变为红色.由此小军结合小刚的实验,认为猜想③是正确的.小红却认为小军的所得结论不确切,因为 。
(3)为探究白色粉末是否含有NaOH,小红设计了如下实验方案:
①沉淀B的化学式为 ;在操作1中要用到玻璃棒,其作用是。
②小刚认为小红的这个方案也有问题,理由是。
但只要稍加改进,就可以证明粉末中还含有NaOH,则小刚改进的方法是:。 小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验,实验现象和小红的一致,由此确定猜想③是正确的。
二、各成分含量的测定三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验.实验数据记录如下:
称量项目 |
称量时间 |
质量(g) |
试样 |
10.00 |
|
装置+稀硫酸质量 |
241.20 |
|
装置+稀硫酸质量+试样 |
反应开始后15秒 |
249.20 |
装置+稀硫酸质量+试样 |
反应开始后35秒 |
249.00 |
装置+稀硫酸质量+试样 |
反应开始后55秒 |
249.00 |
试通过分析表中数据计算出试样中碳酸钠的成份的质量分数。
小明在实验室做实验时,不小心将一种固体物质与一种液体倒在一起,产生大量无色气体。
(1)请你对产生的气体做出一种假设(或猜想),并设计实验证实你的假设(或猜想)。
假设(或猜想) |
验证方法及操作 |
观察到的实验现象 |
结论 |
① |
② |
③ |
④ |
(2)实验室里如果要制取该气体,你选择的药品是 、 。发生装置应选择下图装置中 ,收集装置应选择 。
(3)制取该气体的化学方程式是。
小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进分析:测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。
实验编号 |
实验药品 |
分解温度(℃) |
① |
氯酸钾 |
580 |
② |
氯酸钾、二氧化锰(质量比1:1) |
350 |
③ |
氯酸钾、氧化铜(质量比l:1) |
370 |
④ |
氯酸钾、氧化铁(质量比1:1) |
390 |
【分析数据、得出结论】(1)由实验__________与实验④对比,证明猜想合理。
(2)实验所用的三种物质,催化效果最好的是_____________________。
【反思】(1)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后__不变;
(2)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证____ __ _______。
(3)同种催化剂,还有因素可能影响催化效果。